I. OBJETIVOS:1.1. OBJETIVO GENERAL:Adquirir las tcnicas adecuadas para la inspeccin y supervisin de las tareas de mantenimiento propias de un sistema de refrigeracin.1.2. OBJETIVO ESPECFICO:Establecer planes de mantenimiento para cada componente del mdulo de refrigeracin ubicado en el laboratorio de refrigeracin y aire acondicionado.

II. FUNDAMENTO TERICO.Los elementos de un circuito de refrigeracin en un sistema frigorfico corresponden a un cmulo de diferentes dispositivos tanto mecnicos como trmicos, los cuales operan en conjunto e interconectados entre s, a fin de generar el fenmeno de la refrigeracin.2.1. ELEMENTOS PRINCIPALES.Se diferencian cuatro elementos principales en el ciclo de refrigeracin por compresin: Compresor: Aspira el refrigerante en forma de gas que proviene del evaporador y lo transporta al condensador aumentando su presin y su temperatura. Evaporador: Es el lugar de la instalacin donde se produce el intercambio trmico entre el refrigerante y el medio a enfriar (aire, agua o algo que se desea enfriar).Tipos de evaporadores: inundados y secos. Condensador: Tiene la funcin de poner en contacto los gases que provienen del compresor con un medio condensante para licuarlo. Elemento expansin: Este elemento est localizado cerca del evaporador; la misin de este es de controlar el paso de refrigerante y separar la parte de alta presin con la de la baja presin.

Figura 1: Ubicacin de componentes de un sistema de refrigeracin.

2.1.1. COMPRESORES.Consiste en forzar mecnicamente la circulacin de un fluido en un circuito cerrado creando zonas de alta y baja presin con el propsito de que el fluido absorba calor en un lugar y lo disipe en el otro. Figura 2: Partes de un compresor hermtico.

El proceso de refrigeracin implica un circuito cerrado, y al refrigerante no se le deja expansionar al aire libre.Cuando el refrigerante va hacia el evaporador, ste es alimentado por un tanque. La presin en el tanque ser alta, hasta que su presin se iguale a la del evaporador. Por esto la circulacin del refrigerante cesar y la temperatura tanto en el tanque como en el evaporador se elevar gradualmente hasta alcanzar la temperatura ambiente.Para mantener una presin menor y con esto una temperatura ms baja, es necesario sacar el vapor del evaporador. Esto lo realiza el compresor el cual lo aspira. En trminos sencillos, el compresor se puede comparar a una bomba que transporta vapor en el circuito del refrigerante.En un circuito cerrado a la larga prevalece una condicin de equilibrio. Para ampliar ms este concepto tenemos que ver si el compresor aspira vapor ms rpidamente, que el que se puede formar en el evaporador, la presin descender y con esto la temperatura en el evaporador. Por el contrario, si la carga en el evaporador se eleva, el refrigerante se evaporar ms rpidamente lo que producir una mayor presin y por esto una mayor temperatura en el evaporador. El refrigerante sale del evaporador, o bien como vapor saturado o ligeramente recalentado y entra en el compresor donde es comprimido. Ver figura 3 y 4.

Figura 3: Circulacin del gas.

Figura 4: Sistema de descarga.Los fabricantes de motores destinados a equipos de refrigeracin hermticos montan los conjuntos de rotor y estator dentro de una carcasa comn al compresor, y le adaptan los cojinetes adecuados. Los bobinados estn perfectamente aislados y garantizados, especialmente en los motores de gran tamao. Los motores pequeos suelen ser monofsicos y como no pueden utilizarse contactos capaces de producir chispas, suelen ser tipo de fase partida con los capacitores e interruptores situados en el exterior del compresor (Caja de Conexiones). Ver figura 05.Los motores de estas unidades suelen ser motores asncronos monofsicos (Single-Phase Induction Motors, SPIM), y debido a su nulo par de arranque, necesitan un sistema auxiliar para su puesta en marcha, que puede lograse con diferentes dispositivos, como lo son los rels o interruptores Centrfugos.

Figura 5: Sistema de control elctrico de compresor hermtico.2.1.2. EVAPORADOR.Su funcin es transferir el calor del ambiente refrigerado al fluido refrigerante que est circulando. As, el fluido refrigerante, que est en estado lquido, se convierte en vapor. Mientras tanto, por haber absorbido el calor, el evaporador mantendr una temperatura adecuada en el gabinete del refrigerador.

Figura 6: Diagrama de flujo de un evaporador. Tipos de evaporador.Los evaporadores generalmente se hacen de aluminio, cobre o latn, materiales que tienen una buena conductividad trmica. Sus tubos pueden ser lisos o estar equipados con aletas internas y externas para aumentar el intercambio de calor. Los tipos ms comunes son el de placa (o roll-bond), el tubular y el con aletas:1. El de placa (roll-bond) es muy utilizado en los refrigeradores de uso domstico, est formado por 2 chapas de aluminio superpuestas y curvadas, con una tubera embutida en forma de zigzag, a travs de la cual fluye el fluido refrigerante.2. El tubular est hecho con tubo de cobre o aluminio y se fija a la chapa de aluminio. Est conectado con el tubo capilar y con la lnea de succin y presenta separador de lquido del tipo tubular.3. El equipado con aletas tiene un tubo de aluminio o de cobre con aletas de aluminio. Necesita tener un ventilador, para la circulacin forzada de aire.

2.1.3. CONDENSADOR.Un condensador es un intercambiador trmico, en cual se pretende que el fluido que lo recorre cambie a fase lquida desde su fase gaseosa mediante el intercambio de calor (cesin de calor al exterior, que se pierde sin posibilidad de aprovechamiento) con otro medio. La condensacin se puede producir bien utilizando aire mediante el uso de un ventilador (aerocondensadores) o con agua (esta ltima suele ser en circuito semi-cerrado con torre de refrigeracin, o en circuito abierto proveniente de un ro o del mar). El tipo de condensador ms empleado en centrales termoelctricas es el que utiliza agua como fluido refrigerante, que adems utiliza un circuito semi-abierto de refrigeracin con una torre evaporativa como sumidero del calor latente de vaporizacin.

Figura 7: Cmara frigorfica industrial.Los aerocondensadores se utilizan cuando no se dispone de agua suficiente para alimentar una torre evaporativa. Aunque son ms caros y provocan en el ciclo agua-vapor una prdida de rendimiento, se utilizan cuando no existe otra posibilidad para condensar el vapor.El propsito del condensador termodinmico es pues provocar el cambio de estado del vapor a la salida de la turbina para as obtener mxima eficiencia e igualmente obtener el vapor condensado en forma de agua pura de regreso al tren de generacin de vapor. Las razones para condensar el vapor son tres: Se aprovecha el vapor a la salida de la turbina, cerrando el ciclo del agua. Se reduce la presin a la salida, incluso por debajo de la atmosfrica, con lo que el salto de presin es mayor y por lo tanto el rendimiento y la potencia de la turbina aumentan. El posterior aumento de presin del fluido puede realizarse en una bomba hidrulica, con un consumo energtico menor que si se realiza en una caldera o en un compresor.2.1.4. VLVULA DE EXPANSIN.Una vlvula de expansin termosttica (a menudo abreviado como VET o vlvula TX en ingls) es un dispositivo de expansin el cual es un componente clave en sistemas de refrigeracin y aire acondicionado, que tiene la capacidad de generar la cada de presin necesaria entre el condensador y el evaporador en el sistema. Bsicamente su misin, en los equipos de expansin directa (o seca), se restringe a dos funciones: la de controlar el caudal de refrigerante en estado lquido que ingresa al evaporador y la de sostener un sobrecalentamiento constante a la salida de este. Para realizar este cometido dispone de un bulbo sensor de temperatura que se encarga de cerrar o abrir la vlvula para as disminuir o aumentar el ingreso de refrigerante y su consecuente evaporacin dentro del evaporador, lo que implica una mayor o menor temperatura ambiente, respectivamente.

Figura 8: Esquema en corte de una Vlvula de expansin termosttica.

Este dispositivo permite mejorar la eficiencia de los sistemas de refrigeracin y de aire acondicionado, ya que regula el flujo msico del refrigerante en funcin de la carga trmica. El refrigerante que ingresa al evaporador de expansin directa lo hace en estado de mezcla lquido/vapor, ya que al salir de la vlvula se produce una brusca cada de presin producida por la "expansin directa" del lquido refrigerante, lo que provoca un parcial cambio de estado del fluido a la entrada del evaporador. A este fenmeno producido en vlvulas se le conoce como flash-gas.Cmo seleccionar la vlvula de expansin.Los siguientes datos son importantes para la seleccin de la vlvula de expansin: Cada de presin a travs de la vlvula. Igualacin de presin interna o externa. Refrigerante. Capacidad del evaporador. Presin de evaporacin. Presin de condensacin.

Figura 9: Vlvula de expansin.2.2. ELEMENTOS SECUNDARIOS.2.2.1. FILTROS SECADOR.Para asegurar un funcionamiento ptimo, el interior del sistema de refrigeracin deber estar limpio y seco. Antes de poner en marcha el sistema, deber eliminarse la humedad por vaco a una presin absoluta de 0.05 mbar.Durante el funcionamiento, es preciso recoger y eliminar suciedad y humedad.Para ello se utiliza un filtro secador que contiene un ncleo slido formado por: Molecular sieves (tmiz molecular). Gel de slice. Almina activada y una malla de polister. Insertada en la salida del filtro.

El ncleo slido es comparable a una esponja, capaz de absorber agua y retenerla. El tmiz molecular y el gel de slice retienen el agua, mientras que la almina activada retiene el agua y los cidos. El ncleo slido (B), junto con la malla de polister (A), acta asimismo como filtro contra la suciedad. El ncleo slido retiene las partculas de suciedad grandes, mientras que la malla de polister atrapa las partculas pequeas. Figura 10: Esquema seccionado de filtro secador.

El filtro secador es, por lo tanto, capaz de interceptar todas las partculas de suciedad de un tamao superior a 25 micras.Localizacin e instalacin.El filtro secador se instala normalmente en la lnea de lquido, donde su funcin principal consiste en proteger la vlvula de expansin.La velocidad del refrigerante en la lnea es baja, y por ello el contacto entre el refrigerante y el ncleo slido del filtro secador es bueno. A la vez que la prdida de carga a travs del filtro secador es bajo.

Figura 11: Instalacin del filtro secador.Tambin se puede instalar un filtro secador en la tubera de aspiracin para proteger el compresor contra suciedad y secar el refrigerante.Los filtros de aspiracin, tambin llamados filtros anticidos, se utilizan para eliminar los cidos tras producirse un dao en el motor. Para asegurar una reducida prdida de carga, el filtro de aspiracin debe ser mayor que el filtro de la lnea de lquido.Se debe cambiar el filtro de aspiracin antes de que la prdida de carga supere los siguientes valores: Sistemas de A/A: 0.50 bar. Sistemas de refrig: 0.25 bar. Sistemas de congel: 0.15 bar.

Funcionamiento.Penetra humedad en el sistema:1) Durante la fabricacin/instalacin del sistema.2) Al abrir el sistema para realizar un servicio de mantenimiento.3) Si se produce una fuga en el lado de absorcin, si se encuentra al vaco.4) Cuando se llena el sistema con aceite o refrigerante que contiene humedad.5) Si se produce una fuga en un condensador refrigerado por agua.Humedad en el sistema de refrigeracin, puede provocar:a) Obstruccin del dispositivo de expansin debido a la formacin de hielo.b) Corrosin de las piezas metlicas.c) Daos qumicos en el aislamiento de compresores hermticos y semi - hermtico.d) Descomposicin del aceite (formacin de cidos).Localizacin y reparacin de averas.SntomaCausa posibleSolucin

El indicador del visor de lquido muestra amarillo.

Demasiada humedad en el sistema.Cambiar el filtro secador

Capacidad del Evaporador insuficiente.Cada de presin excesiva a travs del filtro.

Filtro obstruido.

Capacidad del filtro inferior a la necesaria

Comparar el tamao del filtro con la capacidad del sistema.

Cambiar el filtro secador*

Comparar el tamao del filtro con la capacidad del sistema.

Cambiar el filtro secador.

Burbujas en el visor de lquido despus del filtro.Cada de presin excesiva a travs del filtro.Filtro obstruido.

Capacidad del filtro inferior a la necesaria.

Subenfriamiento insuficiente.

Refrigerante insuficiente.

Comparar el tamao del filtro con la capacidad del sistema.

Cambiar el filtro secador.

Cambiar el filtro secador.

Comprobar la causa del subenfriamiento insuficiente. No aada refrigerante simplemente porque haya burbujas en el visor.

Cargar el refrigerante necesario.

La salida del filtro ms fra que la entrada (puede haber hielo).

Cada de presin excesiva a travs del filtro.

Filtro obstruido.

Capacidad del filtro inferior a la necesaria

Comparar el tamao del filtro con la capacidad del sistema.

Cambiar el filtro secador.

Cambiar el filtro.

Comparar el tamao del filtro con la capacidad del sistema.

Cambiar el filtro secador.

Tipos de secadores.

2.2.2. SEPARADOR DE ACEITE.El refrigerante es requerido para el enfriamiento, y el aceite ha de utilizarse exclusivamente para la lubricacin del compresor. La proporcin de miscibilidad de esos dos componentes depende directamente del tipo de refrigerante y de los valores de temperatura y presin de trabajo.La funcin principal de un separador de aceite es la de separar el aceite del refrigerante y devolver este al crter del compresor antes de que afecte a otros componentes.

Figura 12: Separador de aceite.

Su uso es un rengln muy importante en instalaciones de baja temperatura, en grandes instalaciones de acondicionamiento de aire, cuando la disposicin de la instalacin no permita un franco retorno del aceite, en instalaciones que trabajan con evaporadores del sistema inundado o semi-inundado, cuando el compresor se haya instalado a larga distancia del evaporador y en compresores que trabajen a velocidades elevadas.La eficiencia total de un sistema, se mejora considerablemente cuando se usa un separador de aceite y se trabaja a bajas temperaturas de evaporacin.

Figura 13: Vista seccionada del separador.

El separador de aceite se instala en el tubo de descarga, el refrigerante comprimido que contiene aceite en forma de neblina, pasa por una placa deflectora de entrada cuyo dimetro es mayor que el tubo de descarga, reducindose la velocidad del refrigerante, como las partculas del aceite tiene ms impulso y menor fuerza para cambiar de direccin que el refrigerante choca contra la superficie de la placa deflectora escurriendo hasta el fondo y permaneciendo all hasta que el nivel de aceite sube lo suficiente para abrir el flotador. En la salida, el refrigerante pasa por otra serie de placas deflectoras donde las partculas ms finas del aceite son recogidas a medida que el refrigerante se acelera hasta adquirir su velocidad primitiva, exento de aceite al condensador. Un imn instalado en la parte inferior del depsito, se encarga de recoger las partculas metlicas en suspensin, y as evitar que circulen por el sistema.

Figura 14: Filtro separador de aceite.

2.2.3. VISOR DE LQUIDO.La Mirilla (tambin llamada Visor), es un dispositivo auxiliar en los sistemas de Aire Acondicionado y Refrigeracin que nos permite observar la condicin del refrigerante en el lugar de su ubicacin. Es un indicador de la condicin del refrigerante cuyas funciones son determinar su estado lquido y su contenido de humedad.

Figura 15: Visor de lquido.Indicador de LquidoEl Indicador de Lquido se aplica en los casos en que nos permite la visibilidad del refrigerante en estado lquido, entre sus usos tenemos los siguientes: En medio de la vlvula de expansin y la unidad condensadora, nos provee de una indicacin de la carga de refrigerante del sistema. Despus del separador de aceite, nos permite observar y as asegurar el adecuado retorno de aceite al compresor. Indica el aceite retornando al compresor en la lnea de succin.Entre sus usos ms importante del Indicador de Lquido (llamado comnmente Mirilla o Visor) es el de proporcionarnos una indicacin visual de que la carga de refrigerante del sistema es correcta:

Figura 16: Ubicacin del visor en el sistema.

III. DATOS DE PLACA DE TODOS LOS COMPONENTES: 1. COMPRESOR GELPHAMETIC F-12

COMPRESOR GERLPHAMETIC F-12

AO DE FABRICACIN1982

NA2110564

COMP.50-K-33

VOL.220 - 380 v

HZ50

PRESION DE SERVICIO20 Kgs.Cm2

2. RESEPTOR DE REFRIGERANTE:

RESEPTOR DE REFRIGERANTE

NORMAISO - 9001

PRESION450 PSIG

REFRIGERANTES R12

R22

R134a

R404a

R502

R507

3.